package com.itheima.stock.utils;

/**
 * @Author：夏国倩
 * @Package：com.itheima.stock.utils
 * @Project：stock_parent
 * @Date：2024/3/7 0007  10:35
 */

import java.lang.management.ManagementFactory;
import java.net.InetAddress;
import java.net.NetworkInterface;

/**
 * 分布式自增长ID实现，底层基于Twitter的Snowflake
 * 64位ID（42（时间戳） + 5（机房ID）+ 5（机器ID）+ 12（序列号-同毫秒内重复累加）
 */
public class IdWorker {
    //时间起始标记点，作为基准，一般取系统的最近时间（一旦确定不能变动）
    private final static long twepoch = 1288834974657L;
    //机器标识位数
    private final static long workerIdBits = 5L;
    //数据中心标识位数
    private final static long datacenterIdBits = 5L;
    //机器ID最大值
    private final static long maxWorkerId = -1L ^ (-1L << workerIdBits);
    //数据中心ID最大值
    private final static long maxDatacenterId = -1L ^ (-1L << datacenterIdBits);
    //毫秒内自增位
    private final static long sequenceBits = 12L;
    //机器ID偏左移12位
    private final static long workerIdShift = sequenceBits;
    //数据中心ID偏左移17位
    private final static long datacenterIdShift = sequenceBits + workerIdBits;
    //时间毫秒左移22位
    private final static long timestampLeftShift = sequenceBits + workerIdBits + datacenterIdBits;
    private final static long sequenceMask = -1L ^ (-1L << sequenceBits);
    //上次产生ID时间戳
    private long lastTimestamp = -1L;
    //同毫秒并发控制
    private long sequence = 0L;
    //机器ID
    private final long workerId;
    //机房ID
    private final long datacenterId;

    public IdWorker(){
        this.datacenterId = getDatacenterId(maxDatacenterId);
        this.workerId = getMaxWorkerId(datacenterId,maxWorkerId);
    }
    public IdWorker(long workerId,long datacenterId){
        if (workerId > maxWorkerId || workerId < 0){
            throw new IllegalArgumentException(String.format("worker Id can't be greater than %d or less than 0",maxWorkerId));
        }
        if (datacenterId > maxDatacenterId || datacenterId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException(String.format("datacenter Id can't be greater than %d or less than 0", maxDatacenterId));
        }
        this.workerId = workerId;
        this.datacenterId = datacenterId;
    }
    /**
     * 获取下一个ID
     * @return
     */
    /*nextId() 方法：
    用于生成下一个唯一ID。
    首先使用 timeGen() 方法获取当前时间戳。
    检查时间戳是否向后移动，如果是，则抛出异常。
    处理在同一毫秒内请求多个ID的情况。
    通过组合时间戳、数据中心ID、工作机器ID和序列号生成最终的ID
    */
    public synchronized long nextId() {
        long timestamp = timeGen();
        if (timestamp < lastTimestamp) {
            throw new RuntimeException(String.format("Clock moved backwards.  Refusing to generate id for %d milliseconds", lastTimestamp - timestamp));
        }

        if (lastTimestamp == timestamp) {
            // 当前毫秒内，则+1
            sequence = (sequence + 1) & sequenceMask;
            if (sequence == 0) {
                // 当前毫秒内计数满了，则等待下一秒
                timestamp = tilNextMillis(lastTimestamp);
            }
        } else {
            sequence = 0L;
        }
        lastTimestamp = timestamp;
        // ID偏移组合生成最终的ID，并返回ID
        long nextId = ((timestamp - twepoch) << timestampLeftShift)
                | (datacenterId << datacenterIdShift)
                | (workerId << workerIdShift) | sequence;

        return nextId;
    }

    /*tilNextMillis() 方法：
    确保下一个ID的时间戳大于上一个时间戳。
    持续检查当前时间戳，直到大于上一个时间戳。
     */
    private long tilNextMillis(final long lastTimestamp) {
        long timestamp = this.timeGen();
        while (timestamp <= lastTimestamp) {
            timestamp = this.timeGen();
        }
        return timestamp;
    }

    //timeGen() 方法：返回当前系统时间的毫秒表示。
    private long timeGen() {
        return System.currentTimeMillis();
    }

    /**
     * <p>
     * 获取 maxWorkerId
     * </p>
     */
    /*getMaxWorkerId() 方法：
    该方法用于根据数据中心ID和最大工作机器ID获取工作机器ID。
    首先，将数据中心ID转换为字符串并添加到 mpid 中。
    然后，通过 ManagementFactory.getRuntimeMXBean().getName() 获取运行时的名称。
    如果名称不为空，将名称按 "@" 分割并取第一部分作为 jvmPid 添加到 mpid 中。
    最后，将 mpid 转换为哈希码，并获取低16位作为工作机器ID，确保在范围内 (maxWorkerId + 1)  
     */
    protected static long getMaxWorkerId(long datacenterId, long maxWorkerId) {
        StringBuffer mpid = new StringBuffer();
        mpid.append(datacenterId);
        String name = ManagementFactory.getRuntimeMXBean().getName();
        if (!name.isEmpty()) {
            /*
             * GET jvmPid
             */
            mpid.append(name.split("@")[0]);
        }
        /*
         * MAC + PID 的 hashcode 获取16个低位
         */
        return (mpid.toString().hashCode() & 0xffff) % (maxWorkerId + 1);
    }

    /**
     * <p>
     * 数据标识id部分
     * </p>
     */
    protected static long getDatacenterId(long maxDatacenterId) {
        long id = 0L;
        try {
            InetAddress ip = InetAddress.getLocalHost();
            NetworkInterface network = NetworkInterface.getByInetAddress(ip);
            if (network == null) {
                id = 1L;
            } else {
                byte[] mac = network.getHardwareAddress();
                id = ((0x000000FF & (long) mac[mac.length - 1])
                        | (0x0000FF00 & (((long) mac[mac.length - 2]) << 8))) >> 6;
                id = id % (maxDatacenterId + 1);
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(" getDatacenterId: " + e.getMessage());
        }
        return id;
    }
}
